Υδρογεωλογικές συνθήκες της ευρύτερης περιοχής Ποταμιάς Ελασσόνας: Επιπτώσεις από τη μελλοντική εκμετάλλευση των λιγνιτικών κοιτασμάτων στο υδατικό καθεστώς

Abstract

In Potamia basin, (Elassona -Thessaly), two lignite deposits of 187,5x106 tn (Domeniko -167x106 tn and Amourion 20,5x106 tn) have been identified. The present study investigates the interactions of water resources in the region for future exploitation of lignite. To assess the effects of different methods applied (DRASTIC, SWOT analysis, DPSIR model ) and the geochemical model PHREEQC, through which there has been an evaluation of all data (geological, hydrological, meteorological, hydrological, hydrodynamic, hydrochemical and environmental) The area is covered by Quaternary and Neogene deposits, in which the permeability varies. Groundwater receives significant recharge from infiltrations, percolations of rivers and torrents and costal discharges from karstic volumes. There is also rich surface run-off; there are two springs in the basin, one karstic in Kevalovriso village (40x106 m3/year) in the north and the springs at Amourio area (13x106 m3/year), in the alluvial sediments of the basin. Additionally, the basin is crossed by Titarisios River (109 x106 m3/year), which is developed by the conflux of Boulgari and Elasonitikos rivers. In the sub-basin of Domeniko, two aquifers are developed, one unconfined aquifer overlying of lignite deposits, that has low capacity and one confined aquifer underlying. Exploitation of this deposit, demands the destruction of the upper aquifer, but huge problems are not expected during the excavation, except the need for pumping. Attention is required on hydrostatic pressure of the aquifer at the bottom of the future mine. On the contrary, the smaller reservoir Amouri, it is not probably exploitable because of the hydrogeological and hydrological conditions in the region. Titarisios River crosses the lignite field, and therefore requires a diversion, making the cost of exploiting the deposit, prohibitive. Alongside the rich aquifer across the river, because of the infiltration, there are significant problems of abstractions and slope stability during the extraction, particularly in combination with high pressure water-bearing capacity. These particular conditions of the region may make the lignite deposit of Amourio not economically exploitable. The water quality (surface and groundwater) is good. The area does not have high concetrations of nitrate, despite the extensive agricultural activity. The application of geochemical model PhreeqC showed that a possible deterioration of groundwater to begin operating. Also vulnerability of the aquifer in the southern region appears higher than in other areas and in conjunction with hydraulic heads makes the degradation of water, a possible scenario. The mining activity will bring significant environmental changes in river basin and particularly in the water conditions. The application of SWOT analysis and the DPSIR model showed that weaknesses in the region may be the correct responses to increase opportunities, minimize impacts and reduce risks.

Στην περιοχή της Ποταμιάς Ελασσόνας στη Θεσσαλία (107,75 km2), έχουν εντοπιστεί δυο λιγνιτικά κοιτάσματα συνολικών αποθεμάτων 187,5x106 tn (στο Δομένικο 167x106 tn και στο Αμούριο 20,5x106 tn) . Στη παρούσα διατριβή διερευνήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των υδατικών πόρων της περιοχής και της μελλοντικής λιγνιτικής εκμετάλλευσης. Για την εκτίμηση των επιδράσεων εφαρμόστηκαν διάφορες μέθοδοι (DRASTIC, SWOT analysis, μοντέλο DPSIR), καθώς και το γεωχημικό μοντέλο PHREEQC, μέσω των οποίων έγινε αξιολόγηση όλων των δεδομένων (γεωλογικών, υδρογεωλογικών, μετεωρολογικών, υδρολογικών, υδροδυναμικών, υδροχημικών και περιβαλλοντικών). Η περιοχή καλύπτεται από τεταρτογενείς και νεογενείς αποθέσεις, των οποίων η υδροπερατότητα διαφοροποιείται στο χώρο. Υπάρχει πλούσια τροφοδοσία των υπόγειων νερών από (κατεισδύσεις, διηθήσεις ποταμών και χειμάρρων και πλευρικές μεταγγίσεις από καρστικούς όγκους). Υπάρχει πλούσια επιφανειακή απορροή, δύο μεγάλες πηγές εντοπίζονται στη λεκάνη, μια καρστική στο Κεφαλόβρυσο (40x106 m3/year), βόρεια της λεκάνης και μια στις προσχώσεις, στα κεντρικά, αυτή του Αμουρίου (13x106 m3/year), ενώ τη λεκάνη διασχίζει ο Τιταρήσιος (109 x106 m3/year), ο οποίος σχηματίζεται από τη συμβολή του Βούλγαρη και του Ελασσονίτικου. Στην περιοχή του λιγνιτικού πεδίου Δομένικου, αναπτύσσεται ένας υπερκείμενος των λιγνιτών ελεύθερος υδροφόρος, όχι ιδιαίτερης δυναμικότητας και ένας υπό πίεση υδροφόρος υποκείμενος των λιγνιτών. Η εκμετάλλευση του κοιτάσματος απαιτεί την πλήρη αποστράγγιση του υπερκείμενου υδροφόρου, αλλά δεν αναμένεται να αντιμετωπιστούν αλλά σοβαρά προβλήματα πέραν των αντλήσεων κατά την εξόρυξη. Απαιτείται όμως ιδιαίτερη προσοχή όσον αφορά τις υδροστατικές πιέσεις του υπό πίεση υδροφόρου στον πυθμένα του ορυχείου. Αντιθέτως το μικρότερο κοίτασμα Αμουρίου, είναι πολύ πιθανόν να μην αξιοποιηθεί, λόγω των υδρογεωλογικών και υδρολογικών συνθηκών της περιοχής. Ο Τιταρήσιος ποταμός διασχίζει το λιγνιτικό πεδίο, με αποτέλεσμα να απαιτείται εκτροπή του, καθιστώντας το κόστος εκμετάλλευσης του κοιτάσματος απαγορευτικό. Παράλληλα η πλούσια υδροφορία εκατέρωθεν του ποταμού λόγω των διηθήσεων του, θα δημιουργήσει σημαντικά προβλήματα αντλήσεων και σταθερότητας πρανών κατά την εξόρυξη, ιδιαίτερα σε συνδυασμό με τις υψηλές παροχές που εμφανίζει ο υπό πίεση υδροφόρος. Λόγω αυτών των ιδιαίτερων συνθηκών το κοίτασμα Αμουρίου δεν κρίνεται οικονομικά εκμεταλλεύσιμο. Η ποιότητα των νερών (επιφανειακών και υπόγειων) είναι καλή. Στην περιοχή δεν εμφανίζονται υψηλές τιμές νιτρικών, παρόλη την εκτεταμένη αγροτική δραστηριότητα. Η εφαρμογή του γεωχημικού μοντέλου έδειξε ότι θα υπάρξει πιθανή υποβάθμιση της ποιότητας των υπόγειων νερών με την έναρξη της εκμετάλλευσης. Επίσης η ιδιοτρωτότητα του υδροφόρεα στα νότια της περιοχής , εμφανίζεται υψηλότερη σε σχέση με τις υπόλοιπες ζώνες και σε συνδυασμό με την πιεζομετρία καθιστά την υποβάθμιση των νερών πιθανό σενάριο. Η μεταλλευτική δραστηριότητα θα επιφέρει σημαντικές περιβαλλοντικές αλλαγές στην λεκάνη Ποταμιάς και ιδιαίτερα στο υδατικό καθεστώς της. Η εφαρμογή της SWOT analysis και το μοντέλου DPSIR έδειξαν ότι αδυναμίες της περιοχής μπορούν με τις σωστές αποκρίσεις να γίνουν ευκαιρίες ανάπτυξης και να ελαχιστοποιήσουν τις επιδράσεις αλλά και να περιορίσουν τους κινδύνους.